高中物理-13运动快慢与方向的描述--速度课件1--教科版必修1

1、1.3 1.3 运动快慢与方向的描述运动快慢与方向的描述 速度速度 第一章第一章 运动的描述运动的描述 20062006年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110110米栏的米栏的 比赛中，刘翔以比赛中，刘翔以1212秒秒8888打破了英国运动员保持打破了英国运动员保持1313 年之久的世界纪录并夺取该项目冠军。年之久的世界纪录并夺取该项目冠军。 请问请问：我们怎样比较哪位运我们怎样比较哪位运 动员跑得快呢动员跑得快呢?有几种方法有几种方法 呢呢?试举例说明试举例说明 “蜗牛蜗牛的爬行的爬行很慢很慢”，“飞机飞机的飞行的飞行很快很快”，那么，怎样比较它们运动的，那么，怎样比

2、较它们运动的 快慢程度快慢程度呢？呢？ 怎样比较物体运动的快慢呢？怎样比较物体运动的快慢呢？ 办法办法：以单位时间作为标准，比较在单位时以单位时间作为标准，比较在单位时 间内的位移。间内的位移。 一、速度一、速度 3、公式、公式: 2、定义定义： 4、单位、单位: m/s . 5、速度是矢量、速度是矢量, 其方向与物体的运动方向一致其方向与物体的运动方向一致. (还有还有km/h、cm/s) 是反映物体运动快慢和方向的物理量。是反映物体运动快慢和方向的物理量。1、物理意义：、物理意义： 物理学中将位移与发生这段位移所用时间物理学中将位移与发生这段位移所用时间 的比值定义为速度。的比值定义为速度

3、。 见教材P11图132 12 12 tt xx t x v 定义理解定义理解 思考：思考：匀速直线运动的速度有什么特点？匀速直线运动的速度有什么特点？ 做匀速直线运动的物体做匀速直线运动的物体任意任意相等时间内位移都相等。相等时间内位移都相等。 当物体做单位时间内位移不当物体做单位时间内位移不 相同的变速运动时，又怎么相同的变速运动时，又怎么 去描述物体运动的快慢呢？去描述物体运动的快慢呢？ 二、平均速度二、平均速度 1 1、物理意义：物理意义：粗略粗略反映物体运动快慢及方向的物理量反映物体运动快慢及方向的物理量 2 2、定义：定义：位移与发生这段位移所用时间的比值位移与发生这段位移所用时间

4、的比值 3 3、公式：公式： 4 4、单位：单位：m/sm/s、km/hkm/h、cm/scm/s 5 5、矢量性：方向与这段时间内发生的位移方向相同矢量性：方向与这段时间内发生的位移方向相同 注意：注意：平均速率（初中所学的平均速度）： 是物体运动的路程与所用时间的比值。 平均速率公式： 平均速度与平均速率的比较平均速度与平均速率的比较 项目项目平均速度平均速度平均速率平均速率 定义定义位移与时间的比位移与时间的比 值值 路程与时间的比路程与时间的比 值值 意义意义粗略描述运动的粗略描述运动的 快慢和方向快慢和方向 仅表示运动快慢仅表示运动快慢 性质性质矢量矢量标量标量 关系关系平均速度大小

5、一般小于平均速率，平均速度大小一般小于平均速率， 仅在做单向直线运动时，两者大小仅在做单向直线运动时，两者大小 才相等才相等 例1：有一辆汽车沿笔直公路行驶，第1 s内通过5 m的距离，第2 s内和第 3 s内各通过20 m的距离，第4 s内通过15 m的距离，第5 s内反向通过10 m的 距离，求这5 s内的平均速度和平均速率及后2 s内的平均速度和平均速率 【答案】10 m/s14 m/s2.5 m/s12.5 m/s 例2：一物体做单向直线运动，前一半路程的平均速度是 ，后一半路程的平均速度是 ，求平均速度。 1 v 2 v 解：解： 得出：平均速度不等于速度的平均值。 只有物体做匀变速

6、直线运动时 2006年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110米栏的比赛 中，刘翔以12秒88打破了英国运动员保持13年之久的 世界纪录并夺取该项目冠军。 试计算其速度？ 如要研究每次跨栏的快慢，这个速度精确吗？ 怎样才能怎样才能精确精确地描述物体运动过程中，某地描述物体运动过程中，某 时刻或通过某位置时的运动快慢？时刻或通过某位置时的运动快慢？ 思考：思考： 三、瞬时速度三、瞬时速度 1、物理意义：精确地反映物体运动的快慢及方向 2、定义：物体通过某一位置或某一时刻的速度（状态 量） 3、公式：(0) x vt t 4、方向：瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动 方向（即轨迹的切线方向） 5、瞬时速度

7、的大小称为瞬时速率，简称速率。 瞬时速率瞬时速率 瞬时速率：瞬时速率： 瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率 轿车中常见的速度计（上图右边仪表）能轿车中常见的速度计（上图右边仪表）能 直接读出车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时直接读出车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时 速率。速率。 速度和速率的区别和联系速度和速率的区别和联系 项目项目速度速度速率速率 定义定义运动物体在某一时运动物体在某一时 刻或某一位置的速刻或某一位置的速 度叫瞬时速度，简度叫瞬时速度，简 称速度称速度 瞬时速度的大小，瞬时速度的大小， 叫瞬时速率，简叫瞬时速率，简 称速率称速率 意义意义描述质

8、点运动的快描述质点运动的快 慢和方向慢和方向 描述质点的运动描述质点的运动 快慢，不描述运快慢，不描述运 动的方向动的方向 性质性质矢量矢量标量标量 关系关系两者大小总是相等两者大小总是相等 例3、 关于速度的说法，下列各项中正确的是( ) A. 速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表 示物体运动得快 B. 速度可以描述物体位置的变化，速度大表示物 体位置变化大 C. 速度越大，位置变化越快，位移也就越大 【解析】速度是描述物体运动快慢的物理量，不能 描述物体位置的变化，物体位置的变化用位移来描 述，故选项B错误;由x=vt可以看出，位移大小取决 于v和t的乘积，不能说速度大位移就大，故选项

9、C 错误. 【答案】 A 例4、日常生活中，对平均速度和瞬时速度我们 都称为“速度”下列所说的速度中，指平均速 度的是_，指瞬时速度的是_(选 填字母序号) A百米赛跑运动员冲过终点线时的速度达到 9.5 m/s B经提速后列车的运行速度达到150 km/h C由于堵车，在隧道内的车速仅为1.2 m/s D返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平 洋中 E子弹以800 m/s的速度撞击到墙上 【答案】BCADE 【解析】 例5：下列关于瞬时速度的说法中正确的是 ( ) A瞬时速度可以精确地描述物体做变速运动 的快慢，但不能反映物体运动的方向 B瞬时速度就是运动的物体在一段非常非常 短的时间内

10、的平均速度 C瞬时速度的方向与位移的方向相同 D某物体在某段时间里的瞬时速度都为零， 则读物体在这段时间内静止 【解析】瞬时速度是为了精确描述物体运动的 快慢和方向而引入的物理量，所以A选项错平 均速度在描述物体运动的快慢时较粗略，但当平 均速度中所对应的时间t越小，越能更精确地 描述物体在那一时刻附近的运动快慢，所以选项 B对平均速度的方向与物体的位移方向相同， 而瞬时速度是与时刻相对应的物理量，不能说明 它与一段时间内的位移方向相同 【答案】 B D 注意：注意：速率就是速度的大小，速率就是速度的大小， 但平均速率不是平均速度的大小但平均速率不是平均速度的大小 四、实验：用打点计时器测平均

11、速度四、实验：用打点计时器测平均速度 平均速度对应的是一段位移（或一段时间）物体运平均速度对应的是一段位移（或一段时间）物体运 动的快慢（过程量）动的快慢（过程量） 瞬时速度（速度）对应的是一个位置（或一个时刻）瞬时速度（速度）对应的是一个位置（或一个时刻） 物体的速度（状态量）物体的速度（状态量） 平均速度能够准确测量，平均速度能够准确测量， 但是瞬时速度很难准确测量但是瞬时速度很难准确测量 1 1、两种打点计时器、两种打点计时器 电磁打点计时器电磁打点计时器电火花计时器电火花计时器 2 2、电磁打点计时器、电磁打点计时器 3 3、电磁打点计时器的构造及工作原理、电磁打点计时器的构造及工作原

12、理 4 4、电火花计时器、电火花计时器 5 5、电火花计时器工作原理、电火花计时器工作原理 6 6、练习使用打点计时器练习使用打点计时器 操作步骤操作步骤 （1 1）固定计时器）固定计时器 （2 2）穿纸带）穿纸带 （3 3）先先启动电源，启动电源，后后拉纸带，拉纸带， 随后随后立即立即关电源关电源 7 7、纸带处理：、纸带处理： （1 1）判断物体的运动规律）判断物体的运动规律 A B C D 计时点与计数点计时点与计数点 0123 0.02s ?s （1 1）需测量的量：）需测量的量： （2 2）关系式：）关系式： （2 2）测平均速度）测平均速度 （3 3）如何测出）如何测出E E点的瞬

13、时速度？点的瞬时速度？ 例例6 6：打点计时器所用电源的频率为：打点计时器所用电源的频率为50 50 HzHz，某次实验中得到一条纸带，用厘，某次实验中得到一条纸带，用厘 米刻度尺测量情况如图所示，纸带在米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A A 、C C间的平均速度为间的平均速度为_m/s_m/s，A A、 D D间的平均速度是间的平均速度是_m/s_m/s，B B点的点的 瞬时速度更接近于瞬时速度更接近于_m/s_m/s。 【答案】0.350.430.35 五五 、用、用v-tv-t图像表示速度图像表示速度 描述速度描述速度v v与时间与时间t t关系的图象叫做速度关系的图象叫做速度时间图象时

14、间图象 1、图像特点：形象、具体 2、常用作图法 （1）描点作图（2）据函数关系式作图 3、作图步骤 （1）建立坐标系（2）描点 （3）连线 1、匀速直线运动的速度、匀速直线运动的速度时间图象时间图象 t/s v(m.s-1) o A B 1 2 3 4 -1 3 -2 -3 -4 -5 t/s v(m.s-1) o A B 1 2 3 4 5 3 总结：总结：v-tv-t图线与时间轴围成图线与时间轴围成“面积面积” 表示物体在这段时间内的位移。表示物体在这段时间内的位移。 A A的位移的位移x=vt=5m/sx=vt=5m/s3s=15m3s=15m B B的位移的位移x=vt=2m/sx=

15、vt=2m/s3s=6m3s=6m t t轴上方的面积表示沿正方向发生的位移；轴上方的面积表示沿正方向发生的位移；t t轴下方的面积表示轴下方的面积表示 沿负方向发生的位移。沿负方向发生的位移。 2、图像与坐标轴包围、图像与坐标轴包围的面积的面积 3、变速直线运动的速度、变速直线运动的速度时间图象时间图象 t/s o v(m.s-1) -3 t/s 3 48 0 v(m.s-1) o t/s v(m.s-1) t/s o v(m.s-1) 注意：注意： 1 1、时间无负值，故速度图像不可能在纵轴、时间无负值，故速度图像不可能在纵轴 的左边（二、三象限）。的左边（二、三象限）。 2 2、有些定性的问题，用公式无法计算，用、有些定性的问题，用公式无法计算，用 图像很快就能解决问题。图像很快就能